1 图灵:悲剧英雄和毒苹果
1939年秋,第二次世界大战欧洲战场激战正酣,来往于大西洋的英国商船和舰艇屡次遭到纳粹德国海、空军的袭击,遭受巨大的损失,无数生命葬身海底。这也使英国本土人心惶惶,战争失败的阴云笼罩着英吉利的上空。
溯源:战争的残酷与天才的智慧
让我们回到那个被纳粹蹂躏的欧洲。在神秘的布莱切利园(Bletchley Park)顶层,代号为“X电台”的军情六处,几个年轻人在紧张地破译着敌军密码,繁重的工作日复一日,然而却毫无进展。他们是全英国最优秀的密码破译者,但面对纳粹的恩格玛密码机(Enigma),也是一筹莫展。
不久,又有一位年轻人加入了他们,他是来自剑桥大学国王学院的研究员,受英军邀请而来,目的是帮助破解纳粹军方复杂而精密的通讯安全系统。这位不太起眼的年轻人就是艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing)——日后,他是计算机科学和人工智能领域开山鼻祖式的人物。
此时的图灵,迅速投入到密码破译的工作中。看到同事们的工作毫无进展,他放弃了靠人脑运算破解密码的方式,提出了一个惊世骇俗的想法——用机器进行逻辑运算从而破解代码。在当时,人们能够利用机器替代双手劳动,但却从未想过用机器替代人脑去计算。
尽管军方仍旧有所顾忌,但是也没有更加行之有效的方法。1943年,在战争的催迫下,巨人机(CO-LOSSUS)研制成功,图灵的灵感注入了这台机器的设计制造。巨人机名副其实如同一个巨人,“他”庞大的体型内部布满1500个电子管,同时装配了光电管阅读器。巨人机的功能就是代替人类进行计算和解码,它能够执行计数,并且能运行布尔代数逻辑运算,二进制算术也不在话下。
整个二战时期,这种巨人机共生产了10台,它们成为了英军的秘密武器,稳准狠地破译了纳粹用来传递军事行动计划的密码,能够知晓纳粹在大西洋上的一切动向,从而为盟军在战场上赢得了巨大的优势。由此,英国运送难民和战略物资的舰队终于能够避开纳粹的袭击在大西洋上安全地航行。
之后,在图灵的主导下,纳粹使用的一种高度加密的代码——Tunny密码又被他们破解了。最终,盟军凭借着机器,使得纳粹军方在二战前期战无不胜的加密系统几乎都被一一破解。这不仅让纳粹的每一个动向都暴露在盟军眼前,更能够使盟军通过篡改对方电报,从而干扰纳粹,以此强有力地影响纳粹的战争攻势。
灵感:图灵机与图灵测试
巨人机在二战中功不可没,然而制造巨人机的想法并不是灵光乍现,图灵制造计算机的设想在他参与战时密码破解之前就已经萌芽。
早在1937年,图灵就发表了《论数字计算在决断难题中的应用》。这篇论文在当时引起了很大的反响,亮点在附录里。他此时已经超前地描述了一种机器,它可以用来辅助数学研究。后来人们就将这种 “自动机”称为“图灵机”。这个设想堪称是前无古人的,因为后来改变人类社会发展的电脑,以及目前最前沿最热门的“人工智能”,都来源于此。
然而巨人机远远算不上真正的计算机,图灵希望打造一个真正的计算机的想法,在结束战时任务之后的日子里终于能够付诸实现。他开始设计和具体研制 “自动计算机”(ACE)。
1949年,图灵就任于曼彻斯特大学,当时他的角色是计算机实验室副主任。在这里,世界上最早的计算机即将诞生,这就是由图灵负责软件理论开发的“曼彻斯特一号”。图灵的伟大开始显现,他由此成为世界上第一位把计算机技术从纸上转移到现实中、实际应用于数学研究的科学家。
一年之后的1950年,“自动计算机”(ACE)样机终于在图灵的设计思想指导下诞生。人们普遍认为,是图灵提出了通用计算机的概念。
同样在1950年,影响深远的“图灵测试”被提出了(图1)。在“图灵测试”中,图灵构建了一个情境,参与的角色有:主持人、计算机、人类。计算机和人类被放到两个互不干扰的房间里,测试开始时由主持人提出一个问题,计算机和人类在互相无法沟通的情况下分别给出答案。要求是人类在回答问题时要像一个正常人那样进行逻辑思维,计算机要尽可能地模仿人给出答案。如果在他们回答之后,主持人没办法分辨哪个是人类答的,哪个是计算机答的,这时就可以认为该计算机拥有智能。一直到人工智能被炒得火热的今天,“图灵测试”依旧是判定计算机是否拥有人类智能的标准。
图1 图灵测试
那么,机器真的可以像人类一样思考吗?这个疑问从计算机诞生之初就萦绕在人类的脑海中。当年图灵也被质疑过,当他后来在监狱里被问到这个问题时,他回答说,即使你我同为人类,思考的方式也是迥然不同的。机器的思考不过是一场模仿的游戏。
悲剧:世俗的偏见与天才的陨落
机器的模仿游戏跨越了半个多世纪,一直演绎到今天,而图灵自己的人生却没有熬过半个世纪。1954年,一个沾有剧毒的苹果结束了这位被称为“人工智能之父”的年轻科学家的生命,他去世时年仅42岁。
在图灵生命的最后两年,因为他的男朋友和另一名男性进入他的房间盗窃,使其同性恋取向大白于天下。虽然现在英国因为其对同性恋群体的宽容而号称“腐国”,但是在六十多年前,这个国家却对同性恋存在严重的歧视。
警察逮捕了图灵,英国政府当时给了图灵两个选择:坐牢或者接受改变性取向的“荷尔蒙治疗”。图灵明白,一旦进入监狱,就意味着他科研生涯的结束。为了能够继续自己的研究,他选择了接受“荷尔蒙治疗”,实际上就是向体内注射激素。
痛苦的荷尔蒙治疗给图灵带来了令人难堪的身体上的变异,包括乳房发育,这对他造成了身心的双重打击。英国皇家学会会员和大英帝国荣誉勋章、二战英雄……这些荣誉都未能成为为图灵抵御世俗迫害的铠甲。
那个被咬了一口的苹果,日后被科技界传奇人物乔布斯作为logo打在苹果公司的产品上,令无数果粉趋之若鹜。当我们回顾西方文化发展史,就会发现苹果是他们文化中不可或缺的一部分,亚当和夏娃偷吃禁果“解说”了人类的起源、砸中牛顿的苹果推动了物理学的飞跃,然而图灵去世前所咬的苹果却充满了悲剧色彩(图2)。
图2 改变世界的“苹果”
结语:图灵的昭雪与人类的遗憾
1966年,美国计算机协会设立了目前计算机界含金量最高、最负盛名的一个奖项——有“计算机界诺贝尔奖”之称的“图灵奖”(A. M Turing Award),它是每个计算机科学家都梦寐以求的奖项。这算是对图灵在计算机科学领域的崇高地位的承认,也是对他的一种告慰,从此,图灵的名字将永远被镌刻于计算机科学发展的丰碑之上。
随着人类在人工智能领域的不断前进,图灵思想的深刻性逐渐显露出来。如今大行其道的人工智能思想溯其根源,莫不有那么一两处是来源于图灵。虽然学界对图灵的认可已达半个多世纪,但是官方对于他的“赦免”却来得很迟。
直到2013年圣诞节前一天,英国女王才终于代表国家给予图灵来自皇家的赦免。然而我们都知道这不意味着图灵的罪名得到了洗刷,因为他本没有罪,这代表的是一个国家对于自己在一位伟大科学家身上所犯罪行的赦免。
如果不是因为遭受迫害,图灵本可以对计算机科学和人工智能的发展贡献更多的智慧,现在的计算机技术可能也会因此而更上一个台阶。然而,由于社会对于同性恋群体的偏见及迫害,致使一个天才过早地陨落,也使得科学界蒙受了巨大的损失。